DE3022075A1

DE3022075A1 - Schiffs-antriebs-kraftuebertragung mit einem drehmomentwandler zum rueckwaertsantrieb eines propellers mit festliegender steigung

Info

Publication number: DE3022075A1
Application number: DE19803022075
Authority: DE
Inventors: Raymond C Schneider
Original assignee: Twin Disc Inc
Current assignee: Twin Disc Inc
Priority date: 1979-06-13
Filing date: 1980-06-12
Publication date: 1981-01-08
Also published as: US4305710A; JPS563350A; GB2053385B; GB2053385A

Description

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Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft Antriebs-Kraftübertragungen für große Schiffe, die in der Lage sind, bei hohen Geschwindigkeiten zu operieren. Schiffe dieser Art verwenden große Hauptantriebe oder Leistungsquellen, wie Gasturbinen oder Dieselmotoren beispielsweise, und verwenden in üblicher Weise Propeller mit verstellbarer Flügelsteigung als Einrichtung zum Umkehren der Richtung des Schiffes- Diese Kraft-Übertragungen verwenden Schiffs-üntersetzungsgetriebeeinrichtungen, die nicht in der Lage sind, die Drehrichtung der Propellerdrehung umzukehren. Ernsthafte Probleme stellen sich bei Propellern mit steuerbarer Steigung ein, wenn sie in derartigen Kraftübertragungen verwendet werden, weil die Propeller oft ausfallen, hohen Wartungsbedarf haben und den Trockendockaufhalt des Schiffes und hieraus folgende Zeiträume erforderlich inachen, in denen das Schiff nicht ein— satzbereit ist.

Bei Schiffen der Art, auf welche sich die vorliegende Er— findung bezieht, ist es wünschenswert, daß man in der Lage ist, die Fahrtrichtung des Schiffes umzukehren, manchmal unter Betriebsbedingungen schlagartiger Richtungsumkehr, und dies macht erforderlich, daß die Kraftübertragung den sich in Vorwärtsrichtung drehenden Schiffspropeller zu einem Stillstand bringen muß und dann seine Drehrichtung umkehren muß, selbst wenn währenddessen <jas schiff seinerseits seine Vorwärtsfahrt mit beträchtlicher Geschwindigkeit fortsetzt. Diese schlagartige Richtungsumkehr veranlaßt, daß dieser Übergangszustand der Propeller-Richtungsumkehr bei sehr

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hohen Vorwärts-Fahrtgeschwindigkeiten des Schiffes unternommen werden muß, so daß eine kleinstmögliche "Reichweite" (fortgesetze Vorwärtsfahrt des Schiffes) möglich ist.

Wenn die Kraftübertragungen aus dem Stand der Technik unter derartigen Bedingungen verwendet wurden, dann verursachte die Richtungsumkehr des Propellers hohe Kräfte, die zum Hauptantrieb und zu anderen Verbindungskomponenten, wie etwa Kupplungen, rückwärts übertragen wurden. Bei manchen Anordnungen aus dem Stand der Technik wurde eine Reibungskupplung sowohl für Vorwärts- als auch für Rückwärtsbetrieb verwendet. Um ^:den Hauptantrieb zu schützen, wie etwa eine Gasturbine, mußten diese Kupplungen einen synchronisierten, verriegelten und schlupffreien Antrieb bei voller Motorleistung voraus oder zurück liefern, und mußten eine Modulation auf niedrige Propellerdrehzahlen herstellen, und Drehzahlen des Hauptantriebes weniger als Vollgas machten es erforderlich, daß die Kupplung ständig durchrutschte, ohne wärmebedingten Schaden zu nehmen und mit hervorragender Propeller-Drehzahl regelung bei Propellerdrehzahlen von der Hälfte der Normaldrehzahl bis hinunter zu der erwarteten kleinsten Drehzahl. Ferner mußten die selben Kupplungen eine fest bemessene Größe und eine thermische Kapazität aufweisen, um den Propeller aus seiner vorherigen Richtung in die gewünschte umzukehren, ungeachtet der hohen dynamischen Kräfte des beteiligten Propellers und des beteiligten Schiffsrumpfs.

Bei Kraftübertragungen der obengenannten. Art gab es eine Anzahl einschränkender Parameter, von welchen einer die Geschwindigkeit des Rumpfes ist, bei welcher es notwendig ist, die Propellerrichtung umzukehren. Dieser spezielle Parameter wirkt sich unmittelbar auf die Strecke aus, die das Schiff zurücklegen wird, bevor es tatsächlich zum Stillstand kommt (Reichweite). Lösungen dieses Problems der plötzlichen Richtungsumkehr umfassen eine Anzahl aufeinander

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folgender Schritte, um schließlich die Rückwärtsdrehung des Propellers zu erreichen. Einige dieser bestehen aus einer Vielzahl von Einrichtungen, welche zunächst den Propeller verzögern, getrennt den Propeller abstoppen und in einem mitlaufenden Zustand halten und dann die Propellerdrehung in der Rückwärtsrichtung auslösen und schließlich den Rückwärtsbetrieb als Dauerzustand erreichen.

Andere, frühere Versuche wurden vorgenommen, um geeignete Kraftübertragungen zur Richtungsumkehr großer Schiffe vorzusehen. Ein Beispiel einer derartigen Kraftübertragung ist in der US-PS 2 140 324 vom 13. Dezember 1938 (Lysholm) gezeigt, bei v/elchem ein dreistufiger Drehmomentwandler verwendet wird, der eine hydraulische Kupplung antreibt, die wahlweise abgebremst werden konnte, um die Kraftrichtung umzukehren. Diese Anordnung verlieh allerdings der Richtungsumkehr die Charakteristiken einer einfachen hydraulischen Kupplung, und wenn die Zwischenwirkung des Schiffs-Hauptantriebs die Kupplung veranlaßte, ein negatives Drehzahlverhältnis zu erreichen, dann war es unmöglich, das notwendige, hohe Ausgangsdrehmoment zu erreichen, und statt dessen fiel das Ausgangsdrehmoment beim Betrieb in Rückwärtsrichtung rasch ab.

Ein anderes Beispiel einer Kraftübertragung dieser allgemeinen Art aus dem Stand der Technik ist in der GB-PS 547 330 aus dem Jahre 1942 gezeigt, wobei einfache Strömungsmittelkupplungen verwendet wurden, welche ebenso nicht in der Lage waren, die Drehmomentverstärkung im Rückwärtsbetrieb durchzuführen. Diese Kraftübertragung führte auch dazu, daß das Ausgangsdrehmoment völlig und rasch bei dem negativen Drehzahlverhältnisbereich von nahezu minus 1,0 zusammenbrach.

Keine der beiden Kraftübertragungen aus dem Stand der Technik konnte irgendeine Drehmomentverstärkung in. negativen Drehzahlbereichen liefern. Wenn die Kupplungen so bemessen wären, daß sie hohe Drehmomente im Betrieb sbere, ich mit negativen

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Drehzahlverhältnis lieferten, dann würden diese Drehmomente auf den Hauptantrieb zurückübertragen werden.

Die vorliegende Erfindung liefert eine Antriebs-Kraftübertragung für ein Schiff, mit einem Hauptantrieb und einem Propeller mit festliegender Steigung, einer ausrückbaren Einrichtung zwischen dem Hauptantrieb und dem Propeller zum Antrieb des Propellers in Vorwärtsrichtung, wenn die ausrückbare Einrichtung eingerückt ist, und auch mit einem hydraulischen Drehmomentwandler, der dem Typ nach einstufig ist und ein festliegendes Gehäuse aufweist, wobei der Wandler zwischen dem Hauptantrieb und dem Propeller angeschlossen ist, um den Propeller in der Rückwärtsrichtung anzutreiben, wenn die ausrückbare Einrichtung ausgerückt ist.

Die Anordnung der vorliegenden Erfindung ist derart getroffen, daß ein hohes Aasgangsdrehmoment vom Drehmomentwandler im Bereich mit negativem Drehzahlverhältnis geliefert wird, und daß hohe Kräfte daran gehindert werden, zum Hauptantrieb oder zu anderen Komponenten der Kraftübertragung übertragen zu werden, welche vor dem Drehmomentwandler angeordnet sind.

Die durch die vorliegende Erfindung vorgesehene Kraftübertragung verwendet einen hydraulischen Drehmomentwandler, der dem Typ nach für den Dauerbetrieb eingerichtet ist, einstufig ist und ein festes Gehäuse aufweist, für das Manövrieren mit niedriger Drehzahl in Rückwärtsrichtung, und die Anordnung arbeitet völlig automatisch von Voraus bis Zurück, ohne daß aufeinanderfolgende Schritte erforderlich sind. Die Kraftübertragung und insbesondere der spezielle, hiermit verwendete Drehmomentwandler v/eisen einzigartige Leistungscharakteristiken auf und können Propeller-Drehrichtungsumkehrungen von 100 % Vorwärtsgeschwindigkeit des Schiffas aus einleiten, ohne daß während dieses Ubergangs-Betriebszustandes gleichzeitig irgendeine hohe Belastung oder ein "Abwürgen" auf den Hauptantrieb aufgebracht wird. Die erzeugte wärme wird selbst während "schlagartigen Richtungsumkehrungen" innerhalb des Dreh-

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Siosientwanäler-Gehauses erzeugt und kann durch Wärineaus- t

tauscher bei hohen Strömongsdurchsätzen abgeführt werden. ;

Die von der Erfindung gelieferte Kraftübertragung ist insbesondere sowohl bei Vorwärts— als auch bei Rückwärtsbetrieb wirksam und bringt keine hohen Belastungen an Korn- ί

ponenten der Kraftübertragung mit sich. 1

Genäß einem besonderen Aspekt der Erfindung umfaßt diese ];

eine Antriebs-Kraftübertrac^ong zum Antreiben eines Schiffs— ί

propellers mit festliegender Steigung, wobei die Kraft- ϊ

übertragung einen Hauptantrieb, d. h. eine Kraftquelle f"

wie z.B. eine Gasturbine oder einen Dieselmotor j

umfaßt und auch eine ausrückbare Einrichtung wie -f

etwa beispielsweise eine Kupplung zwischen dem Hauptantrieb f

und dem Propeller aufweist, um Kraft auf dem Propeller !

zu übertragen, um diesen in Vorwärtsrichtung anzutreiben. 1

Die Kraftübertragung umfaßt auch einen hydraulischen Dreh- \

momentwandler, der dem Typ nach einstufig ist und ein 5

festliegendes Gehäuse aufweist, sowie zwischen dem f

Hauptantrieb und dem Propeller angeschlossen ist, um den Pro- j

peller in Rückwärtsrichtung anzutreiben, wenn die aus- i

rückbare Einrichtung unwirksam ist. I

Die Erfindung kann zusammengefaßt werden wie folgt: Der I

Hauptbetreff der vorliegenden Erfindung ist die über- .

gangsperiode zum Umkehren der Fahrtrichtung eines großen * Schiffes aus Vorwärtsfahrt mit hoher Geschwindigkeit in

werden nachfolgend beschrieben und bezeichnen eine Vielzahl von Wegen, um das Hauptziel der vorliegenden Erfindung

zu erreichen, nämlich die Drehrichtungsumkehr eines Pro- g

pellers mit festliegender Steigung bei maximaler Rumpfge- f

schwindigkeit und mit einem einstufigen Drehmomentwandler |

mit festliegendem Gehäuse, der große Obergangs-Ausgangs- I

drehmomente liefern kann, um diese Umkehr zu erzielen, |

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und während der Umkehr einen geringen Bedarf für hohe Eingang sdrehmomen te oder Eingangs—PS—Leistungen aufweist. Der hydraulische Drehmomentwandler wird für den Rückwärts-Dauerbetrieb für das Manövrieren mit niedriger Geschwindigkeit in Rückwärtsfahrt verwendet und kann auch automatisch von vorwärts nach rückwärts ohne aufeinanderfolgende Abstufungen arbeiten. Wegen der einzigartigen Leistungs— charakteristik dieses speziellen Drehmomentwandlers kann er Propelier-Drehrichtungsusskehrungeii selbst von einer Schiffsgeschwindigkeit von 100 % Vorwärtsfahrt aus einleiten, ohne irgendeine hohe Last auf die Gasturbine oder den anderen Hauptantrieb während dieser Übergangsperiode zurückzu— leiten.

Genauer gesagt, ein Drehmomentwandler des im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung in Betracht gezogenen Typs liefert eine gxite Drehmomentverstärkung, welche nicht im Fereich eines negativen Drehzahlverhältnisses zusammenbricht. Während dieses Rückwärtsbetriebes werden hohe Lasten oder andere zerstörende Kräfte nicht zum Hauptantrieb zurück übertragen, und es ist unmöglich, den Hauptantrieb auf Rückwärtsdrehzahl zu bringen, wobei diesem ein Schaden zugefügt würde. Mit dem gegenwärtig zur Richtungsumkehr verwendeten Drehmomentwandler sind große Ausgangsdrehmomente zum umkehren der Propellerdrehrichtung verfügbar, und das Erfordernis an eine Eingangsleistung in den Drehmomentwandler ist in dieser Situation sehr gering und macht deshalb keine beträchtliche Arbeit aus dem Hauptantrieb erforderlich. Da diese Anforderung in dierem Stadium niedrig ist, kann der Hauptantrieb verändert bzw. verstellt werden, weil er nicht durch ein Problem großer Belastung behindert wird, und die Bedienungsperson kann die Richtungsumkehr des Schiffes vorplanen, sie genau planmäßig auf den Zeitpunkt der Richtungsumkehr festlegen und die Drehmomenthöhe bestimmen, die durch die Welle hindurchgeleitet werden muß, und kann dementsprechend auch bestimmen, wie hoch die "Reichweite" ist, die nach Beginn des ümkehrprozesses zuge-

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lassen wird.

In manchen nachfolgend beschriebenen Abwandlungen der Erfindung, in welchen ein zweiter, hydraulischer Drehmomentwandler zur Verwendung im Vorwärts-Betriebsbereich gezeigt ist, ist es beabsichtigt, in der Lage zu sein, einen spiegelbildlichen Propellerbetrieb zu erreichen, so daß das Äbdrosseln von hohen Rückwärtsgeschwindigkeiten auf Vorwärtsgeschwindigkeit in ähnlicher Weise bei dem Vorwärtsfahrt-Drehmomentwandler vorgenommen werden kann.

Die Verwendungen eines Vorwärtsfahrt-Drehmomentwandlers in Kombination mit einem Rückwärtsfahrt-Drehmomentwandler oder die Verwendung eines einzigen Drehmomentwandlers für beide Betriebsarten gestattet es, daß die hochwirksame Hochleistungskupplung eine weit weniger ausgearbeitete KonstriJction aufweisen muß, weil sie lediglich statische Belastungen übertragen muß und nicht Energien bei der Übergangsbetriebsart von rückwärts auf vorwärts absorbieren muß. Somit kann die Kupplung im wesentlichen eine Klauen-Verriegelungskupplung sein, wenn das plus 1,0 - Drehzahlverhältnis zwischen Motor und Propeller erreicht ist- Durch Manövrieren bei Vorwärtsfahrt (oder Rückwärtsfahrt} bei Drehmomentwandlerantrieb und durch rasches Verringern der Drossellage des Motors kann das Erreichen des plus 1,0 - DrehzahlVerhältnisses den Eingriff einer einfachen Klauenkupplung auslösen, und somit ist es möglich, ein Manövrieren mit langsamer Geschwindigkeit und einen gesperrten bzw. verriegelten Betrieb mit voll geöffneter Drosselung ohne die Verwendung einer Reibungskupplung an e*r-re* i nhen .

Die oben genannten und andere Ziele und Vorzüge der Erfindung werden nachfolgend aus dem Fortgang der Offenbarung ersichtlich ,wobei auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen wird.

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In den Zeichnungen ist:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Kraftübertragung/ die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde,

Fig. 1a eine Thematische Querschnittansicht, die längs Linie 1a - 1a "τ. Fig. 1 vorgenommen ist und die Wendegetriebeeinr. -^htang zeigt,

Fig. 2 eine andere schematische Ansicht einer r.odifizierten Ausführungsfο on der in Fig. 1 gezeigten Kraftübertragung, wobei die Kupplung der Fig. 1 durch einen Drehmomentwandler (TC 2) als ausrückbare Einrichtung ersetzt ist,

Fig. 3 eine vergrößerte Längsschnittansicht der Kupplung, die in Fig. 1 gezeigt ist,

Fig. 4 eine vergrößerte Längsschnittansicht des Drehmomentwandlers und seines Wendegetriebes, die in Fig. 1 und 2 gezeigt sind,

Fig. 5 die Ansicht eines vergrößerten Längsschnittes dsis Vorwärtsfahrt-Drehmomentwandlers ,der im linken Abschnitt der Fig. 2 gezeigt ist,

Fig. 5a eine Ansicht eines Teilschnitts,der längs der Linie 5a - 5a in Fig. 5 vorgenommen wurde und die Fcrm der S tator schau fein zeigt,

Fig. 5b eine Ansicht eines Teilschnittes, der allgemein läng der Iiinie 5b - 5b in Fig. 5 vorgenommen ist und die Form der Pumpen- und Turbinenschaufeln zeigt,

Fig. 6 eine Ansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung, und 7usr ιηρητ ο<3βϊΓ weniger' ΐϊΐ βθίΐβ!ϊ18.1ΐischoj; Form, wobei bestimmte Teile zur besseren Klarheit in den Zeichnungen abgebrochen oder geschnitten gezeigt sind,

Fig. 7 eine schematische Ansicht eines Schnittes durch die in Fig. 6 gezeigte Getriebeanordnung,

Fig. 8 eine andere Form der Kraftübertragung, die von der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist, wobei die An-

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sieht wiederum in mehr oder weniger schematischer Form dargestellt ist/ wobei in den Zeichnungen bestimmte Teile zur: besseren Klarheit im Schnitt oder abgebrochen dargestellt sind und das Wendegetriebe in dieser Form ein Planetengetriebe mit festliegendem Planetenträger ist, statt der Ausführungsform/ die in Fig. 1 und 2 gezeigt ist,

Fig. 9 eine schematisehe Ansicht eines Schnittes durch die in Fig. 8 gezeigte Getriebeanordnung,

Fig. 10 eine andere, modifizierte Ausführungsform, wobei die Ansicht der Natur nach mehr oder weniger schematisch ist und bestimmte Teile der besseren Klarheit halber im Schnitt oder abgebrochen gezeigt sind,

Fig. 10a eine schematische Ansicht eines Querschnittes durch die in Fig. 10 gezeigte Getriebeanordnung, jedoch in verengertem Maßstab,

Fig. 11 eine noch andere modifizierte Ausführungsform der Erf indung,wobei die Ansicht der Natur nach mehr oder weniger schematisch ist und bestimmte Teile aus Gründen der besseren Klarheit im Schnitt oder abgebrochen gezeigt sind,

Fig. 11a die Ansicht eines schematischen Schnitts durch die in Fig. 11 gezeigte Getriebeanordnung in verringertem Maßstab,

Fig. 12 eine vergrößerte Teilansicht eines Abschnittes des in Fig. 10 gezeigten Drehmomentwandlers,

Fig. 13 eine Schnittansicht längs Linie 13 - 13 in Fig. 12, welche die Form der Statorschaufeln zeigt,

Fig. 14 die Ansicht eines Schnittes längs Linie 14—14 in Fig. 12, wobei die Form der Pumpenschaufeln, der Wendeschaufeln und der Turbinenschaufeln gezeigt sind,

Fig. 15 eine vergrößerte Ansicht eines Teilschnittes eines Abschnittes des in Fig. 11 gezeigten Drehmomentwandlers ,

Fig. 16 eine Ansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung in mehr oder weniger schematischer Form, wobei bestimmte Teile aus Gründen der besseren Klarheit geschnitten oder abgebrochen gezeigt sind,

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Fig. 16a die Ansicht eines schematischen Querschnittes durch die in Fig. 16 gezeigte Getriebeanordnung im verringertem Maßstab,

Fig. 17 eine andere modifizierte Ausführungsform der . Erfindung in schematischer Form, wobei bestimmte Teile aus Gründen der Klarheit in der Zeichnung geschnitten oder abgebrochen gezeigt sind,

Fig. 17a eine schematische Ansicht eines Querschnittes durch die in Fig. 17 gezeigte Getriebeanordnung in verringertem Maßstab,

Fig. 18 ein Diagramm des Hauptdrehmoments, welches gegenüber dem Drehzahlverhältnis aufgetragen ist, und zwar für den Typ eines Drehmomentwandlers, wie er mit der vorliegenden Erfindung gezeigt ist, wobei ebenfalls der Wirkungsgrad gezeigt ist, der gegenüber dem Drehzahlverhältnis aufgetragen ist,

Fig. 19 ein anderes Diagramm des Ausgangsdrehmoments und des Eingangsdrehmoments bei konstanter Eingangsdrehzahl, aufgetragen gegenüber dem Drehzahlverhältnis des Drehmomentwandlers, der bei der vorliegenden Erfindung vorgesehen ist. Diese einzigartigen Charakteristiken des Äusgangsdrehmoments und des Eingangsdrehmoments im Bereich des negativen Drehzahlverhältnisses sind für diese Erfindung überaus wichtig.

Fig. 20 ein Diagramm ähnlich Fig. 19, wobei jedoch die Ausgangs- und Eingangsdrehmomentcharakteristiken eines typischen Drehmomentwandlers jenes Typs gezeigt sind, der ein rotierendes Gehäuse aufweist,und nicht etwa des Typs der vorliegenden Erfindung,

Fig. 21 ein Diagramm ähnlich Fig. 19, wobei jedoch die Drehmomentcharakteristiker· einer einfachen* hydraulischen Kupplung und ■'-» nicht jenes Typs der vorliegenden Erfindung gezeigt sind,

Fig. 22 ein Diagramm der Charakteristiken des vorliegenden Drehmomentwandlers, wobei die Wandler-Turbinendrehzahl sowohl in Vorwärts- als auch Rückwärtsrichtung gezeigt ist

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und aufgetragen ist gegenüber dem Ausgangs- und Eingangsdrehmoments des Wandlers, Fig. 22 trägt die selben Daten auf, wie sie in Form des Drehzahlverhältnisses in Fig. 19 gezeigt sind. Die Untersuchung dieser Kurve zeigt, daß das vorliegende Ausgangsdrehmoment während des Betriebs mit rückwärtslaufender Turbine ständig ansteigt, während gleichzeitig die Erfordernisse an das Eingangsdrehmoment abnehmen, aber noch immer positiv bleiben.

Fig. 23 ein Diagramm der Drehmoment- und Drehzahlenkurven eines Propellers in 4 Quadranten, wobei die Propellercharakteristiken bei einem vorgegebenene Schiff und bei allen Rumpfgeschwindigkeiten gezeigt sind, und

Fig. 24 ein Diagramm, welches eine Zusammenlegung der Information der Diagramme der Figuren 23 und 24 zeigt und darstellt, auf welche Weise der Drehmomentwandler tat- . sächlich wirksam ist, wenn er in den Rückwärts-Antriebszustand versetzt wird.

Die vorliegende Erfindung findet ihren speziellen Nutzen bei großen Hochgeschwindigkeitsschiffen, wo es notwendig ist, eine rasche Richtungsumkehr des Schiffes zu bewirken, wobei diese Tätigkeit auf die Kraftübertragung schwere Belastungen aufbringt. Nachdem der Beschluß getroffen wurde, die Fahrtrichtung des Schiffes umzukehren, setzt das Schiff seine Vorwärtsfahrt über einen Abstand hinweg fort, der allgemein als "Reichweite" ("reach") des Schiffes bezeichnet wird. Während sich das Schiff noch immer nach vorne bewegt, ist es für den Propeller nicht nur notwendig, aus der Drehung in Vorwärtsrichtung zum Stillstand gebracht zu werden, sondern auch in Rückwärtsrichtung angetrieben zu werden. Dies erzeugt hohe Drehmomentlasten, an der Kraftübertragung. Die Größen dieser Drehmomente hängen ab von der Geschwindigkeit des Schiffes bzw.Rünpfes, und sie sind in typischer Weise in Fig. 23 dargestellt.

Die durch die vorliegende Erfindung vorgesehene Kraftübertragung umfaßt einen Hauptantrieb PM (Leistungsquelle) wie

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etwa eine Gasturbine oder einen Dieselmotor, und während für einen Propeller nur lediglich ein Hauptantrieb gezeigt wurde, ist es übliche Praxis, zwei der in diesen Ansichten gezeigten Kraftübertragungen zum Antrieb eines einzigen Propellers zu verwenden. Da allerdings die Kraftübertragung ähnlich sein würde, ist lediglich eine gezeigt und beschrieben. Im Hinblick auf Hauptantriebe ist es erforderlich, um von diesem Schaden abzuwenden, hohe Drehmomentkräfte daran zu hindern, vom Propeller oder dem Kraftübertragungsgetriebe zurück zum Hauptantrieb PM übertragen zu werden.

Die Kraftübertragung der vorliegenden Erfindung umfaßt auch einen Propeller 1 mit fester Steigung (Fig. 1 und 2}, der an einer Propellerwelle 2 angebracht ist, die ihrerseits ein großes Zahnlad 3 aufweist, das an ihrem entgegengesetzten Ende angebracht ist und mit einem Verbund-Untersetzungszahnrad 4 kämmt. Das größere Element des Untersetzungszahnrades 4 steht in ständigem Eingriff mit einem Zahnrad 5, das an einer Hülse 6 befestigt ist. Der Propeller kann, wie zu sehen ist, entweder in Vorwärtsrichtung zum Antrieb des Schiffes in Vorwärtsrichtung gedreht werden oder er kann in der entgegengesetzten Richtung oder Rückwärtsrichtung gedreht werden, um das Schiff in der Rückwärtsrichtung anzutreiben.

Die Kraftübertragung umfaßt auch eine lösbare bzw. auskuppelbare Einrichtung, die in einigen Figuren als Reibungskupplung gezeigt ist und die in anderen Figuren wie etwa in Fig. 2 als hydraulischer Drehmomentwandler gezeigt ist. Im einen Fall ist die Reibungskupplung C mit ihrer Außentrommel 7 an der Ausgangswelle 8 befestigt, welche sich vom Hauptantrieb aus erstreckt, während die Ausgangsspinne 9 der Kupplung an der Hülse 6 befestigt ist. Die Antriebswelle 8 des Hauptantriebs erstreckt sich durch die Kraftübertragung und weist an ihrem rückwärtigen Ende ein hiermit befestigtes Zahn-

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rad 10 auf, welches in ständigem Eingriff mit einem Wende- | zahnrad »2 steht. Die Wendezahnräder uiafassen das Verbund- | zahnrad 13, welches mit einem leer lauf enden Zahnrad 14
kämmt, das seinerseits mit dem Zahnrad 15 kämmt, welches
an einer Hülse 16 angebracht ist. Es wird ausdrücklich
darauf hingewiesen, daß die verschiedenartigen Zahnräder
und Hülsen in geeigneter Weise an reibungsfreien Lagerungen
gelagert sind und hierbei drehbar auf herkömmliche Weise

und wie schematisch gezeigt, abgestützt sind. |

Die Kupplung C, die bereits vorher erwähnt wurde und die _; deutlich in Fig. 3 gezeigt ist, kann verschiedenartige Formen annehmen, gehört aber bevorzugt jenem Typ an, der im f einzelnen in der US-PS 3 833 100 vom 3. September 1974 j

(George R. Aschauer) gezeigt ist, die auf den gleichen j

Anmelder wie den der vorliegenden Anmeldung übertragen wurde.
Diese Kupplung umfaßt auch ein Zentrifugal-bzw. Fliekraft- ~_: ventil CV des Typs, der in einem anderen Patent gezeigt und _{ beschrieben ist, welches auf den gleichen Anmelder wie den der |_Ί vorliegenden AnmaLdung übertragen wurde; es handelt sich dabei um ÜS-PS 3 352 395 vom 14. November 1967 (Hilpert).
Im allgemeinen ist die Mehrlamellen-Reibungskupplung, die
in Fig. 3 gezeigt ist, dem Typ nach modulierend, wodurch
die Leistung, die hierdurch übertragen wird, dadurch verändert wird, daß man es der Kupplung gestattet, durchzurutschen; in alternativer Weise kann aber auch die Kupplung
vollständig verriegelt werden, um somit eine massive bzw.
feste Antriebsverbindung zu bilden, oder sie kann auch völlig
gelöst oder ausgerückt werden. Diese modulierende Kupplung
wird fliehkraftgesteuert und weist die LheriTiischs B£^a*»igurig
dazu auf, die Modulierungsdrehzahl durch Schlupf zu steuern.
Die Kupplung weist zwei Quellen für aufzubringendes Druckströmungsmittel auf, so daß iir. Falle des Ausfalls einer die | andere fortfährt, die Kupplung zu veranlassen, auf ordnungs- P gemäße Weise zu funktionieren. In anderen Worten, es liegt \

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eine Druckaufbringungskannner 20 und eine Druckaufbringungs— kammer 21 vor, welche durch Durchlaßbohrungen 20 a bzw. 21 a in der Welle mit Druckströmungsmittel gefüllt werden können.

Diese spezielle Kupplung kann zwei Betriebsarten aufweisen, und zwar eine, um die Kupplung voll synchronisiert und verriegelt zu halten, und zwar von 100% der Umdrehungszahl bis auf 50 % der Umdrehungszahl des Propellers. Bann muß die Haschine von 50 % -hinunter auf kleinere Werte bei konstanter Drehzahl gehalten werden oder es muß ihr ermöglicht werden, ihre Drehzahl zu verringern, während der Propeller durch den Kupplungsschlupf moduliert werden kann. Die oben beschriebene, modulierbare Reibungskupplung ist für die Vorwärtsantriebs-Betriebsart eines Schiffes dieser Art aus verschiedenen Gründen von Vorzug, unter welcher sich ihr hoher Wirkungsgrad befindet, wenn sie verriegelt ist, sowie ihre Fähigkeit, den Propeller zum Manövrieren bis auf niedrige Drehzahlen zu modulieren bzw. zu steuern. Allerdings ist die Verwendung einer Kupplung für den ümkehrprozeß allgemein nicht befriedigend, und zwar wegen der ungeheuren Hitze, die während schlagartiger-Propellerdrehrichtungsänderungen bei hohen Schiffsgeschwindigkeiten erzeugt wird.

Mittels des Fliehkraftventiles CV, welches Strömungsmittel-Betätigungsdruck durch die Kanaleinrichtung 22 empfängt, kann die Kupplung die Propellerdrehzahl bei dem Wert halten, der durch den Betrieb eingestellt wuräe, ungeachtet der änderungen im Reibungsbeiwert oder in anderen veränderlichen Werten in der Kupplung. Eine vollständigere Beschreibung der Kupplung, ihres Aufbaus und ihres Betriebs erscheint hier weder erforderlich noch wünschenswert, es wird aber, falls eine solche notwendig sein sollte, diesbezüglich ausdrücklich auf die genannten Druckschriften verwiesen.

Der Drehmomentwandler TC, auf den nachfolgend Bezug genommen wird und der bei der vorliegenden Erfindung verwendet wird,

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ist dem Typ nach einstufig mit festem Gehäuse und weist, wie in Fig. 5 deutlich gezeigt ist, ein festes oder nicht rotierendes Gehäuse H auf. Diese Drehmomentwandler weisen einen festliegenden Stator S auf, der Schaufeln in jener Form aufweisen kann, wie sie in Fig. 5 a gezeigt ist, und diese Schaufeln können einstellbar sein. Der Drehmomentwandler des speziellen Typs weist auch ein Pumpenrad I und eine Turbine T auf, welche Schaufeln beispielsweise jener Form aufweisen können, die in Fig. 5 b gezeigt ist. Es wird vermerkt, daß dieser Typ eines Drehmomentwandlers einen Stator aufweist, der auf der einen Seite seiner torusförmigen Strecke angeordnet ist, während das Pumpenrad und die Turbine beide an janer Seite des torosfähigen Strecke liegen, welche dieser gegenüberliegt, an welcher der Stator angeordnet ist. Ein anderes Merkmal dieses Drehmomentwandlers ist jenes, daß die Turbine radial außerhalb vom Pumpenrad angeordnet ist. Die Strömung des hydraulischen Strömungs-Kittels ist durch gekrümmte Pfeile in Fig. 5 bezeichnet und diese Drehmomentwandler sind mit Strömungsmittel gefüllt, wenn sie betrieben werden sollen, und können rasch in üblicher Weise entleert werden, wenn sie unwirksam sein sollen. Diese Wandler weisen spezielle Eigenschaften auf, auf welche nachfolgend Bezug genommen wird. Falls aus irgendeinem Grund eine vollständigere Beschreibung der Funktion und des Aufbaus dieser Wandler entweder für notwendig oder für erwünscht gehalten werden sollte, kann Bezug auf die US-PS 3 360 vorn 2. Januar 1968 des Erfinders genommen werden. Diese Drehmomentwandler können auch dem Typ angehören, der in US-PS 4 009 571 vom 1. März 1977 (Black) oder in US-PS 4 012 vom 22. März 1977 (Dundore) gezeigt ist; alle diese Farente wurden auf den gleichen Anmelder wie bei der vorliegenden Erfindung übertragen.

Es wird nun wieder im einzelnen auf Fig. 1 Bezug genommen; der vorher beschriebene Drehmomentwandler TC ist mit

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seinem Pumpenrad an der Hülse 16 zum Drehantrieb hierdurch befestigt. Die Turbine T wird vom Pumpenrad angetrieben und ist an der Hülse 6 derart angebracht, daß die Ausgangsleistung des Drehmomentwandlers die Zahnräder 5,4 und 3 ants: .--^:bt, um hierbei den Propeller anzutreiben. Die Dr_h"üg des Propellers erfolgt infolge der Umkehr zahrr^.aer 12, 13 und 14 in Rückwärtsrichtung.

Der Propeller 1 in Fig. 1 wird in Vorwärtsrichtuiicr angetrieben, wenn die Kupplung C eingerückt ist, und Kraft wird durch die Hülse 6 sowie die Zahnräder 5, 4 und 3 übertragen. Wenn der Propeller in Vorwärtsrichtung angetrieben wird, dann ist der Drehmomentwandler geleert und liefert demzufolge keine Antriebsleistung. Wenn der Propeller in der Rückwärtsrichtung angetrieben werden soll, dann wird die Kupplung C ausgerückt, der Drehmomentwandler wird gefüllt, und die Leistung vom Hauptantrieb wird unmittelbar durch die Welle 8 durch die Zahnräder 10, 11, 12, 13, 14 und 15 und auf das Pumpenrad I des Drehmomentwandlers TC übertragen. Die Drehmomentwandler-Turbine treibt dann die Hülse 6 und die Zahnräder 5, 4 sowie 3 an, um somit den Propeller in der Rückwärtsrichtung zu drehen.

Eu wird ausdrücklich darauf hingewiesen» daß im allgemeinen ein Drehmomentwandler weniger wirksam ist, als die Reibungskupplung, aber dieser Wirkungsgrad kann hingenommen werden, wenn sich das Schiff in Rückwärtsrichtung bewegt, denn wenn es sich in Rückwärtsrichtung bewegt, befindet sich ganz allgemein bei niedrigen Geschwindigkeiten und während kürzerer Zeiträume. Diese Erfordernisse sind im allgemeinen viel geringer, was die "S-Leistung angibt, als die Rumpf- bzw. Schiff-Vorwärtsbewegungen, und somit kann eine gewisse Wirkungsgrad-Verschlechterung hingenommen werden.

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Bei der Anordnung der Fig. 1 liefert die Reibungskupplung einen insbesondere wirksamen Antrieb, wenn das Fahrzeug in Vorwärtsrichtung bei hoher Leistung angetrieben werden soll. Unter manchen Umständen kann es allerdings erwünscht sein/ einen anderen Drehmomentwandler als ausrückbare Einrichtung zwischen dem Hauptantrieb und der Zahnradeinrichtung zu verwenden; Pig. 2 zeigt die Verwendung eines zweiten Drehmomentwandlers TC 2 in der Kraftübertragung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Pumpenrad an der Antriebswelle 8 des Hauptantriebs befestigt, und wenn der Drehmomentwandler TC 2 gefüllt ist, dann wird die Leistungsabgabe aus der Drehmomentwandlerturbine T an die Hülse 6 derart abgegeben, daß der Propeller wiederum in der Vorwärtsrichtung angetrieben wird. Es wird darauf hingewiesen, daß, wenn der Drehmomentwandler TC 2 gefüllt und v/irksam ist, der hintere Drehmomentwandler TC nicht gefüllt und unwirksam ist. Wenn es gewünscht wird, den Propeller in Rückwärtsrichtung anzutreiben, dann wird der Drehmomentwandler TC 2 geleert und der Drehmomentwandler TC wird gefüllt. Hierbei ist die Funktion des Drehmomentwandlers TC gleich jener bei der Vorrichtung der Fig. 1, um den Propeller in Rückwärtsrichtung anzutreiben. Ähnliche Teile in Fig. 1 und 2 wurden in'gleicher Weise numeriert.

Die modifizierte, in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform kann beispielsweise bei Arbeitsbooten verwendet werden, bei welchen eiüe gleiche Geschwindigkeit in jeder Richtung gewünscht ist. In anderen Worten, wo das Boot häufig in Rückwärtsrichtung verwendet wird und Fahrtrichtungsumkehrungen bei voller Rumpfgeschwinoligkeit in jeder Richtung üblich sind, kann diese modifizierte Ausführungsform erwünscht sein.

Die Verwendung von Drehmomentwandlern sowohl für Vorwärts— als auch Rückwärtsantrieb, wie dies in Fig.2 gezeigt ist,

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senkt den Wirkungsgrad in der Vorwärtsfahrt-Betriebsart auf den Bereich von SO %. Diese Einbuße an Wirkungsgrad wird ausgeglichen durch die erhöhte Fähigkeit, Umschaltungen von Vorwärtsfahrt auf Rückwärtsfahrt bei voller Schiffsgeschwindigkeit (im Rückwärts-Wandler TC) vorzunehmen, sowie die zusätzliche Fähigkeit, Schaltvorgänge von Rückwärtsauf Vorwärtsfahrt vorzunehmen (im Vorwärts-Drehmomentwandler TC 2).

Es folgt nun die Beschreibung der modifizierten Ausführungsform der Fig. 6 und 7. Bei dieser modifizierten Ausführungsform wurden Teile, die ähnlich jenen sind, die vorher beschrieben wurden, in ähnlicher Weise numeriert, und eine weitere, detaillierte Erläuterung dieser Teile ist nicht für notwendig oder wünschenswert angesehen- Bei dieser modifizierten Ausführungsfbrm wird allerdings darauf hingewiesen, daß die Ausgangswelle 8, wenn die Kupplung C eingerückt ist, die Lieferung von Leistung durch die Ausgangsglieder 30 der Kupplung bewirkt, an welche der Getriebesatz d angesetzt ist. Das Zahnrad d steht in ständigem Eingriff mit den Zahnrädern c und c¹, welche ihrerseits an ihren jeweiligen Wellen zusammen mit Zahnrädern b bzw. b¹ befestigt sind. Die Zahnräder b und b^f stehen in ständigem Eingriff mit dem großen Zahnrad 3, das an der Propellerwelle 2 befestigt ist. Ein kleiner Getriebesatz e ist ebenfalls an der Welle 8 befestigt und steht in ständigem Eingriff mit dem Umkehrzahnrad e¹ und treibt dieses, welches frei drehbar an einer zweiten Welle 34 gelagert ist, welche parallel zur Welle 8 verläuft. Der Hülsenabschnitt 35 des Zahnrades e¹ steht in Antriebsverbindung mit dem Pumpenläufer I des Drehmomentwandlers TC, und der Pumpenläufer treibt die Turbine T des Drehmomentwandlers an, wobei diese Turbine ihrerseits am rückwärtigen Ende einer Welle 34 befestigt ist. Somit treibt der Drehmomentwandler die Welle 34 an, und diese treibt ihrerseits das Zahnrad d¹ an, welches an dieser Welle befestigt ist. Das Zahnrad d¹ steht seinerseits in ständigem

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Eingriff mit den Zahnrädern c, c'und treibt diese an, wie alles deutlich aus Fig. 7 ersichtlich ist. Das Zahnrad b¹ ist an der selben Welle 36 wie das Zahnrad c¹ befestigt, und dieses Zahnrad b¹ steht ebenfalls in ständigem Eingriff mit dem Zahnrad 3. Somit treibt das Zahnrad e¹ den Pumpenläufer I des Drehmomentwandlers derart an, daß er sich in einer Richtung entgegen zu jener der Maschine dreht. Wenn somit die Kupplung C gelöst wird, und Leistung unmittelbar durch die Welle 8, das Zahnrad e, das Zahnrad e¹, und den gefüllten Drehmomentwandler übertragen wird, dann wird die Antriebsleistung für den Propeller umgekehrt.

Es folgt nun die Beschreibung der modifizierten Ausführungsform der Fig. 8 und 9; bei der in Fig. 8 und 9 gezeigten Vorrichtung wird der ümkehrmechanismus durch einen Planetengetriebemechanismus 50 verwirklicht, wie folgend beschrieben ist. Die Ausgangswelle 8 des Hauptantriebs PM treibt, wenn die Kupplung C eingerückt ist, die Zahnräder 51, die an der Ausgangshülse 52 der Kupplung befestigt sind. Die kleinen Zahnräder 51 stehen in ständigem Eingriff mit den größeren Zahnrädern 53 und 54. Die Zahnräder 53 und 54 sind ihrerseits an den selben Wellen wie die Zahnräder 55 bzw. befestigt, und diese Zahnräder 55 und 56 stehen ihrerseits in ständigem Eingriff mit dem großen Propellerzahnrad 3. Wenn die Kupplung eingerückt ist, dann wird der Propeller hierbei in Vorwärtsrichtung durch die Zahnräder 51, 53, 54, 55, 56 und 3 angetrieben.

Um die Propeller-Drehrichtung umzukehren, wird die Kupplung C gelöst, und die Leistung wird unmittelbar durch die Welle auf das Sonnenrad 57 übertragen, das am Ende der Welle 8 befestigt ist. Das Sonnenrad 57 dreht die Planeten ritzel 58, deren Träger seinerseits festgelegt oder ortsfest ist, wie angezeigt ist. Dies veranlaßt die entgegengerichtete Drehung des mit dem Pumpenrad I verbundenen Planetengetrie-

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beträgers 60, wenn der Drehmomentwandler TC gefüllt ist. Die Turbine T des Drehmomentwandlers wird dann vom Pumpenrad angetrieben, und dementsprechend wird der Ausgang des Drehmomentwandlers durch die Hülse 52, die Zahnräder 53, 54, 55, 56 und 3 und auf den Propeller in der entgegengesetzten Richtung übertragen.

Auf diese Weise wird bei dieser modifizierten Ausführungsform der Erfindung der Propeller, wenn die Kupplung in Eingriff gesetzt und der Drehmomentwandler TC ausgeleert ist, in der Vorwärtsrichtung angetrieben. Um den Propeller in Rückwärtsric'itung anzutreiben, wird die Kupplung gelöst, und der Drehmomentwandler wird gefüllt und hiermit wirksam, um dann durch den ümkehrgetriebemechanisKius 50 derart angetrieben zu werden, daß er hierdurch den Propeller in der Rückwärtsrichtung antreibt.

Es folgt nun die Beschreibung der modifizierten Ausführungsform der Fig. 10 bis 15. Der in den Fig. 10 bis 15 gezeigte Drehmomentwandler gehört wieder dem einstufigen Typ mit festliegendem Gehäuse an, bei welchem die Schaufeln von Stator, Pumpenläufer und Turbine so angeordnet sind, wie dies vorher beschrieben wurde, mit den nun vermerkten Ausnahmen

Die in den Fig. 10 und 11 gezeigte Kraftübertragung ist in gewisser Weise ähnlich jener, die in Fig. 8 gezeigt ist (und gleiche Zahnräder und andere Teile wurden mit den gleichen Bezugszeichen versehen), mit der Ausnahme, daß die umkehrung der Drehmomentwandler in Fig. 10 und 11 durch eine umkehrschaufel R im Drehmomentwandler bewirkt wird, während der Rest des Drehmomentwandlers der selbe ist, wie jener, der bereits vorbeschrieben wurde. Es ist keine Wendegetriebeanordnung erforderlich.

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Die Umkehr-Drehmomentwandler bewirken die Umkehrung der Ausgangsdrehrichtung des Drehmomenfcwandiers gegenüber dessen Eingang. Wenn somit die Kupplung C gelöst wird, dann wird die Leistung aus der Welle 8 durch den Drehmomentwandler übertragen und wird hierbei umgekehrt, um den Propeller in der Rückwärtsrichtung anzutreiben.

Der Umkehr-Drehmomentwandler RTC der Fig. 10 ist noch detaillierter in Fig. 12 bis 14 gezeigt, wobei die ümkehrschaufel R dem Typ nach festliegend ist, d.h. im Strömungsweg befestigt ist. Bei dieser stationären UmT ehrschaufel erfolgt die Turbinendrehung in einer Richtung entgegen jener des Eingangs für den Pumpenläufer.

Bei der modifizierten Ausführungsform der Fig. 10 kann der Vorwärtsantrieb durch den vorher beschriebenen Drehmomentwandler TC betätigt werden, wenn er gefüllt wird, und zwar für übergehende ümkehrungen und zum Manövrieren bei niedriger Geschwindigkeit, wobei der Pumpenläufer mit der Welle verbunden ist und von dieser angetrieben wird. Eine Flüssigkeitsreibungskupplung C 1 ist ebenfalls für die Fahrt in Vörwärtsrichtung vorgesehen, und zwar für einen Betrieb mit hohem Wirkungsgrad und/oder hoher Leistung. Übergänge von vorwärts- auf rückwärts werden durch den ümkehr-Drehmomentwandler RTC betätigt, übergänge von Rückwärts- auf Vorwärtsfahrt werden durch den Vorwärts-Drehmomentwandler TC betätigt. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, daß sie übergänge von Rückwärts- auf Vorwärtsfahrt bei hohen Schiffsgeschwindigkeiten ermöglicht und die Energie dieser höheren Schiffsgeschwindigkeiten im Vorwärts-Drehmomentwandler TC anstelle in der Vorwärts-Kupplung aufnimmt.

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Der Ümkehr-Drehmomentwandler der Fig. 12 bis 14 kann auch verwendet werden, um den herkömmlichen Drehmomentwandler (TC) und die Getriebeanordnung zu ersetzen, wie sie in Fig. 1, 2, 4 und 8 gezeigt ist.

Der Drehmomentwandler RTC 2, der in Fig- 11 gezeigt ist, ist im einzelnen noch näher in Fig. 15 gezeigt und ist ähnlich jenem der Fig. 12, mit der Ausnahme, daß die um— kehrschaufel RR axial bis zu einer Stelle in der Mitte des Drehmomentwandlers und außerhalb dieses Strömungsmittel— veges zurückgefahren werden kann, wo sie unwirksam ist. Somit kann der Drehmomentwandler, der in Fig. 15 gezeigt ist, die Turbinendrehung von positiv auf negativ ändern, d.h., er kann die Turbine in jeder Richtung mit einer konstanten Eingangs—Drehrichtung betätigen.

Die modifizierte Ausführungsform der Fig. 11 verwendet eine Flüssigkeits-Reibungskupplung bzw. naßlaufende Reibungskupplung oder eine Klauenkupplung C2, die durch die Freilauftätigkeit des Ausgangs in Eingriff gebracht wird, wenn dieser den Hauptantrieb in Vorwärtsfahrt überholt. Die Rückwärtsfahrt macht einen einstufigen Umkehr-Drehmomentwandler mit festem Gehäuse erforderlich. Die Umkehr-Schaufelstufe muß in diesem Wandler axial derart beweglich sein, damit der Wandlerausgang entweder in derselben Richtung wie der Eingang oder in der entgegengesetzten Richtung zum Eingang erfolgt. Der Vorwärtsantrieb wird durch Entfernen der Umkehrstufe durch aktiven Strömungsmittelstrom erzielt. Das Schiff kann mit langsamer Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung angetrieben werden, wobei es durch den hydraulischen Drehmomentwandler manövriert, und kann bei hohen Geschwindigkeiten und hohem Wirkungsgrad durch Eingriff der Vorwärts-Reibungskupplung oder der Vörwärts-Klauenkupplung betätigt v/erden, wenn ein Drehzahlverhältnis von 1,0 in dem Vorwärtsbetrieb erreicht ist.

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Die Übergänge sowohl nach vorwärts als auch nach rückwärts werden durch Betätigen des Umkehrs-Drenmoinentwandlers durch geeignetes Einlegen der Umkehrstufe erreicht. Der Vorteil dieses Konzepts gegenüber anderen gezeigten liegt; darin, daß er lediglich einen Drehmomentwandler anstelle zweier benutzt, und daß Übergänge von vorwärts nach rückwärts oder von rückwärts nach vorwärts beide innerhalb desselben hydraulischen Drehmomentwandlers vorgenommen werden.

Die Vorrichtung der Fig. 16 verwendet eine Getriebeeinrichtung 60 zum Umkehren des Leistungseinganges in den Drehmomentwandler TC. Genauer gesagt, wenn die Kupplung C ausgerückt ist, dann treibt ein Stirnrad 62, das am Ende der Kraftwelle 8 angebracht ist, ein Stirnrad 64, welches seinerseits den Pumpenläufer I des Drehmomentwandlers TC antreibt-Die angetriebene Turbine T (Ausgang des Drehmomentwandlers TCs treibt dann das Zahnarad 65 an, welches seinerseits die Zahnräder 66, 67 und die Zahnräder 68 sowie die Zahnräder 69 antreibt, um hierbei die Propellerwelle 2 anzutreiben.

Der Drehmomentwandler TC ist mit Linksschaufeln ausgerüstet und wird für den Rückwärts-Dauerbetrieb sowie für übergehende Umkehrungen von vorwärts nach rückwärts verwendet.

Ein zv?eiter oder wahlweise angeordneter Drehmomentwandler TC 3 kann verwendet werden, wenn es gewünscht ist,einen Drehmomentwandler zum Antreiben des Schiffes in Vorwärtsrichtung anstelle der Kupplung C zu verwenden. Genauer gesagt, er wird für Vorwärts-Betriebsgeschwindigkeiten und Übergänge von rückwärts auf vorwärts verwendet. Dieser Drehmomentwandler TC 3 weist Rechtsschaufeln auf. In anderen Worten, der Drehmomentwandler TC 3 könnte verwendet werden, um das Schiff über die Zahnräder 61, 66, 67,

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■ · · ι

68 und 69 auf Fahrt zu bringen. Die Kupplung würde dann eingerückt/ woraufhin der Leistungsfluss dann durch die Kupplung C, das Zahnrad 61 und dann durch den Propeller erfolgen würde.

Das Konzept der Fig i6 und anderer, hier gezeigter Aus— führungsformen \ΈΙ\·. 10, 11, 17) liegt darin, daß man einen Drehmomentwandler zum Vorwärtsmanövrieren und für Umkehrungei. -On rückwärts auf vorwärts verwendet, und daß man eine Kupplung für dan Dauerbetrieb mit hohem Wirkungsgrad verwendet. Das Einrücken dieser Kupplung kann somit: vorgenommen werden, während keine Relativgeschwindigkeit auftritt und somit auch keine Energie in einer derartigen Vorrichtung frei wird. Der Vorwärts-Drehmomentwandler kann zunächst verwendet werden, um dem Propeller bei irgendeiner mäßigen Schiffsgeschwindigkeit auf Drehzahl zu bringen. Die Maschinen-Drosselung kann dann zeitweise verringert werden, bis ein Drehzahlverhältnis von + 1,0 im Drehmomentwandler erreicht ist. Die Kupplung kann dann eingerückt v/erden, ohne daß eine Relativbewegung auftritt. Aus diesem Grund braueben die Kupplungen der Fig. 10, 11, 16 und 17 keine naßlaufenden Reibungskupplungen sein, sondern könnten im wesentlichen auch Klauenkupplungen sein. Ein geeigneter Mechanismus zum Messen der synchronen Drefezahlen wäre erforderlich, wie etwa ein Freilaufrad, das innerhalb der Klauenkupplung eingebaut ist, um die geeignete Eingriffszeit für diese Klauenkupplung anzuzeigen.

Wenn sich der Drehmomentwandler TC 3 in Betrieb befindet {gefüllt ist) , dann befindet sich der Direhmomentwandlej: xC nicht in Betrieb (ist leer) und umgekehrt.

Wenn die Kupplung C eingerückt ist, um den Propeller in Vorwärtsrichtung anzutreiben, wobei sie das Zahnrad 6¹S unmittelbar durch das Zahnarad 61 antreibt, dann sind die

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beiden Drehmomentwandler TC und TC 3 beide nicht gefüllt und unwirksam«

Es wird nun die modifizierte Ausführungsform der Fig. 17 beschrieben. In dieser modifizierten Ausführungsform der Erfindung weist ein Drehmomentwandler TC Linksschaufeln auf. Die Planetengetriebeanordnung 70 kehrt die Richtung der Brehmomentwandler-Eingangsdrehzahl um und veringert sie. Dieser Wandler TC bewirkt das Umkehren der Richtung der Propellerdrehung, wenn die Vorwärtskupplung C ausgerückt ist, wobei dann die Leistung unmittelbar durch die Welle 8 auf das Sonnenrad 71 des Planetengetriebemechanismus 70 übertragen wird. Die Planetenräder 72 sind durch eine drehbare Kupplungstrommel 73 einer Reibungskupplung 74 getragen. Die Kupplungsnabe 75 liegt fest.

Die Kupplung .C kann eine naßlaufende Reibungskupplijng oder ein Überhol-Freilauf mit einer Klauenkupplung sein.

Wenn die Kupplung C eingerückt ist, dann wird Leistung von der Welle 8 auf das Kupplungsgehäuse 80 und das Zahnrad 81 übertragen, welches seinerseits unmittelbar die Zahnräder 82, 83 derart antreibt, daß sie ihrerseits das Zahnrad 84 und dessen Propeller 1 in Vorwärtsrichtung antreiben. Ein anderer Drehmomentwandler TC 5 ist mit seiner Turbine mit dem Kupplungsgehäuse 80 verbunden, um das Manövrieren bei niedriger Geschwindigkeit und übergehende Umkehrungen von Rüchwärts auf Vorwärts zu gestatten.

Es werden die Drehnjoinentwandlercharakteristiken beschrieben* Wie bereits vorher erwähnt, gehört der Drehmomentwandler, der mit der vorliegenden Erfindung verwendet wird, dem einstufigen Typ mit festliegendem Gehäuse an, bei welchem ein feststehender Stator an der einen Seite des torusförmigen Strömungsmittelweges angeordnet ist, während Pumpenrad und Turbine an der entgegengesetzten Seite des torusförmigen Weges angeordnet sind, und ferner ist beim Dreh—

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momentwandler der vorliegenden Erfindung dessen Turbine radial außerhalb des Pumpenläufers angeordnet. Der oben erwähnte Drehmomentwandler liefert einzigartige Charakteristiken, welche ihn ganz besonders für Umkehrbetrieb bei schnellaufenden Propellern mit festliegender Steigung geeignet machen. Im allgemeinen ist mit diesem Typ eines Drehmomentwandlers eine hohe Drehmomentverstärkung in Bereichen mit negativem Drehzahlverhältnis möglich, ohne daß das Ausgangsdrehmoment der Drehmomentwandlerturbine zusammenbricht oder aufhört, wenn das negative Drehzahlverhältnis zunimmt.

Fig. 18 ist eine Leistungskurve für diesen Typ eines Drehmomentwandlers und zeigt den Wirkungsgrad, der gegenüber dem Betrxebsdrehzahlverhältnis und dem Eingangsdrehmoment aufgetragen ist, welches als das vom Pumpenläufer aufgenommene Drehmoment definiert ist, der mit der konstanten Drehzahl von 1700 min bei den gezeigten Drehzahlverhältnissen betrieben wird. Eine geeignete Drehmomentwandlergröße und Getriebeverhältnisse wurden gewählt, und ein Drehmomentwandler ist für den Dauerbetrieb derart gewählt, daß der Drehmomentwandler bei mehr als 80 % Wirkungsgrad arbeitet.

Fig. 19 zeigt verallgemeinerte Drehmomentwandler-Charakteristiken dieses Typs eines Drehmomentwandlers, jedoch in Betriebszuständen, die sich gegenüber jenen unterscheiden, § unter welchen der Drehmomentwandler positive Leistung abgibt. In Fig. 19 sind sowohl das Ausgangsdrehmoment als auch das Eingangsdrehmoment des Wandlers gegenüber DrehzahlVerhältnissen von 0 bis plus 1,5 aufgetragen, wobei dies der normale Betriebsbereich des Wandlers ist. Ebenfalls sind die Betriebskennwerte in der Betriebsart mit negativen DrehzahlVerhältnissen (0 bis minus 2,0) aufgetragen, und hier kann vermerkt werden, daß in dieser Betriebsart der Wandler den Übergang von volle Kraft voraus bis volle Kraft rückwärts durchführt, wenn eine schlagartige Richtungsumkehr des Schiffes auf rückwärts vorge-

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nommen wird. Es sollte auch vermerkt werden, daß das Eingangsdrehmoment vom Drehzahlverhältnis null ständig bis hinunter zum Drehzahlverhältnis von minus 2,0 abnimmt, wodurch gezeigt ist, daß der Pumpenläufer desto weniger Arbeit auszuführen hat, je mehr das negative Drehzahlverhältnis zunimmt. Gleichzeitig nimmt das Ausgangs- oder Turbinendrehmoment in bemerkenswertem Maße während dieses selben Betriebsbereiches zu, wodurch dargestellt wird, daß hier ein beträchtliches Ausgangsdrehmoment vorliegt, während ein sehr kleines Drehmoment, wenn überhaupt, am Eingang des Wandlers erforderlich ist.

Wenn das Schiff in der Betriebsart des Umkehr-Übergangs mit dem vorliegenden Drehmomentwandler arbeitet, dann werden hohe Ausgangsdrehmomente nicht auf den Hauptantrieb zurückübertragen,und es ist unmöglich, den Hauptantrieb auf Rückwärts umzukehren.

Die Fig. 20 und 21 sind im allgemeinen ähnliche Diagramme, stellen aber die Kennwerte zweier Typen von Vorrichtungen aus dem Stand der Technik dar. Fig. 20 -zeigt, beispielsweise das Ausgangsdrehmoment eines Drehmomentwandlers, der dem Typ nach ein rotierendes Gehäuse aufweist, und es ist festzustellen, daß beim negativen Drehzahlverhältnis von minus 1,0 das Ausgangsdrehmoment bis auf einen sehr niedrigen Wert zusammenbricht.

Fig. 21 ist ein ähnliches Diagramm des Ausgangs- und Eingangsdrehmoments, wie es in der Kraftübertragung aus der US-PS 2 140 325 (Lysholm) zu finden ist, welche die Eigenschaften einer einfachen, hydraulischen Kupplung für die Umkehrung annimmt. Bei dieser Vorrichtung aus dem Stand der Technik nimmt die Ausgangsleistung ständig ab, wenn erst einmal das negative Drehzahlverhältnis begonnen hat. Da eine hydraulische Kupplung gleiche Eingangs- und Ausgangsdrehmomente aufweist, sollte der Betrieb im negativen Drehzahlverhältnis während einer Propellerumkehrung auf die in Fig. 21 gezeigte Leistung be-

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grenzt werden, und wenn eine hohe Drehmomentkapazität vorliegt, nahezu beim Stillstand, dann wird durch die sich hieraus ergebende Drehmomentaufnahme der Hauptantrieb abgewürgt.

Bei der vorliegenden Erfindung ist ein großes Ausgangsdrehiroment zur Richtungsumkehr des Propellers möglich, und die Anforderungen an den Hauptantrieb vor dem Drehmomentwandler sind sehr gering. Soweit die Eingangsleistung in den Drehmomentwandler niedrig ist, kann auch die Maschinen" drehzahl verändert werden, weil die Maschine nicht unter dem Einfluß einer hohen Belastung steht, und deshalb kann die Bedienungsperson die Richtungsumkehr des Schiffes vorplanen und einen genauen Plan für eine spezielle Richtungsumkehrzeit ausarbeiten, sowie auch eine genaue Planung des Drehmoments, welches durch die Propellerwelle zu leiten ist, wodurch es der Bedienungsperson insgesamt gestattet ist, die "Reichweite" zu programmieren, die während der Richtungsumkehrtätigkeit zugelassen wird. Die Leistungscharakteristiken niedriger Pumpenrad-Drehmomenterfordernisse während des Betriebes mit negativem Drehzahlverhältnis tragen auch zum Begrenzen des Drehmoments und der Leistung bei, welche durch die Wendegetriebeanordnung übertragen werden muß. Da diese Getriebeanordnung, stets zwischen dem Hauptantrieb und dem Eingang des Drehmomentwandler s angeordnet ist, ist die Leistung, welche : durch diese Wendeanordnung hindurchgeführt wird, von den Wandler-Eingangscharakteristiken begrenzt.

Fig. 22 zeigt das tatsächliche Ausgangsdrehmoment des vorliegenden Drehmomentwandlers bei verschiedenen Drehzahlen seiner Turbine von null durch den positiven Bereich hindurch und von null durch den negativen Bereich hindurch. Diese Kurvenschar zeigt das Ausgangsdrehmoment bei unterschiedlichen, konstanten Drehmomentwandler-Pumpendrehzahlen. Es ist auch das Eingangsdrehmoment aufgetragen.

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welches von der Maschine bei den selben Pumpenläufer-Drehzahlen ΐ

aufgenommen werden muß, und das Diagramm stellt dar, wie |

dieses Drehmoment abnimmt, denn die negative Wandlertur- f

binenärehzahl zunimmt. \

Das Diagramm der Fig. 23 ist eine Drehmoment-/Drehzahlkurve für einen Propeller in 4-Quadranten-Darstellung, welche die

Propellercharakteristiken bei verschiedenartigen Schiffs- ι

geschwindigkeiten zeigt. Es wird darauf hingewiesen, daß |

bei einer Schiffsgeschwindigkeit von 100 % und bei voller |

—1 ^

Propellerdrehzahl voraus (z. E. 180 min ) das Propeller- |

drehmoment derart ist, daß die 30574 KW (41 Hp) aus den >

Hauptantrieben aufgenommen werden. Wenn man dieser 100 % j

-Schiffsgeschwindigkeitskurve zu langsamen Geschwindig- ?

keiten hin folgt, dann kann vermerkt werden, daß die 1

Propellerkurve null etwa bei 135 min" schneidet. Dies \

ist die Drehzahl/auf welche der Propeller absinken würde, |

wenn er vom Hauptantrieb gelöst würde, während das Schiff _.

fortfährt, sich mit einer Geschwindigkeit von 100 % zu i

bewegen. Deshalb ist dies die Drehzahl, welche der Pro- 1

peller einnimmt, wenn er von der vorwärtsgerichteten ϊι

Leistungsquelle getrennt wird, und ist dies die Ausgangsge- ι schwindigkeit, von welcher ausgehend die Propeller-Drehrichtung sumkehr beginnen muß. Diese Kurve stellt auch dar, daß bei der selben Schiffsgeschwindigkeit, aber niedrigeren, positiven Propellergeschwindigkeiten, eine große, negative Drehmomentkomponente durch den Propeller erzeugt wird, bevor dieser zu einem Stillstand gebracht werden kann. Deshalb muß jede Vorrichtung, die den Propeller auf Null-Drehzahl bringen und schließlich die Propellerdrehzahl umkehren soll, während das Schiff bei hoher Geschwindigkeit verbleibt, eine betxäuiifcliciiie GiSSe eines "j

negativen Drehmoments erzeugen, alleine schon um die Pro- Z

pellerdrehzahl auf null zu bringen. Scharen von Kurven ^

von Propellercharakteristiken sind für andere Schiffsge- |

schwindigkeiten gezeigt, mit einer angemessenen Ab- v·

nähme der negativen Drehmomente, wenn die Schiff sge- jF schwindigkeiten abnehmen, bis tatsächlich kein negatives Dreh- I moment mehr bei einer Schiffsgeschwindigkeit null erreicht wird. |

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Wegen dieser Arten von Wechselwirkungen zwischen Propeller und Schiffsrumpf ist der bereits vorher erwähnte Hauptparameter für die Eingangsleistung zu Drehrichtungsumkehrungen des Propellers die Rumpfgeschwindigkeit selbst.

Das Diagramm der Fig. 24 zeigt dieselbe Propellerkurvs, wie sie bereits vorher im Zusammenhang mit dem Diagramm der Fig. 23 diskutiert wurde_; zusammen mit den Wandler— Charakteristiken des Diagramms der Fig. 22, welche diesem Diagramm überlagert wurden, und zwar in jener Weise, wie sich der Drehmomentwandler tatsächlich verhalten würde, wenn er in den Antrieb mit Rückwärts-Kraftverlauf eingeschaltet würde, wie dies vorher beschrieben wurde. Die oben erwähnten vier Quadranten eines vollständigen Schiffes sind für ein Schiff gezeigt, welches 30.574 Kilowatt zur Vorwärtsdrehung des Propellers bei 180 min aufweist.

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Wenn die Umkehrung durchgeführt werden soll und die Vorwärtsfahrt-Kupplung ausgerückt werden soll, dann wird der Propeller auf ein Null-Drehmoment oder auf etwa +135 min abfallen. Da sich der Drehmomentwandler dreht, aber zu diesem Zeitpunkt leer ist, läuft die Turbine mit einer Geschwindigkeit rückwärts, wobei sie die +135 min des Propellers einhält, und das Wandler-Pumpenrad dreht sich in normaler Vorwärtsrichtung, da es an der Maschine angebracht ist. Dieses legt einen Betrieb mit negativem Drehzahlverhältnis im Wandler in einem Bereich irgendwo zwischen minus und minus 1,25 fest. Die Füllung des Drehmomentwandlers mit Öl wird hierbei Drehmomente erzeugen, wie sie in Fig. 19 und 22 gezeigt sind. Es liegt ein weöeiiLllc' cd Turbinen" cdcr Bremsdrehmoment am Propeller vor, der st ine positive Drehrichtung fortsetzt, während das Pumpenrad-Drehmoment, das den Motor belastet, nahezu vernachlässigbar 1st.

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Die in Fig. 24 gezeigten Drehmomentwandler-Charakteristiken sind solche, wie sie bei der Ausgangs} eistung nur einer einzigen Maschine und nur eines einzigen Drehmomentwandlers jener beiden vorliegen würde, welche zum Erreichen von 180 min bei Vcrwärtsfahrt erforderlich sind. Somit sind die Übergangs-Drehmomente, die hier am Wandlerausgang gezeigt sind, solche nur eines einzigen Wandlers innerhalb der Kraftübertragung. Wenn beide Motoren und beide Drehmomentwandler verwendet werden, dann wird hier das zweifache des hier gezeigten Drehmomentes bei jeder Drehzahl verfügbar sein. Die Größe des Drehmoments, welches verfügbar sein wird, kann natürlich durch Drosseleinstellung an der Gasturbine gesteuert werden, indem man die Drosseleinstellung an der Gasturbine derart einstellt, daß sie Pumpenläufer-Drehzahlen im Wandler von 1»925 (3.600 bei einer Gasturbine) hinunter bis zu 600 min erzeugt.

Wenn man der Kurve der Fig. 24 durch den Übergangszustand hindurch folgt, dann wird die umkehr bei einer Propellerdrehzahl von 180 min und einem positiven Propeller-Drehmoment von 1.627.200 Nm (1.200.000 lbs.ft.) eingeleitet. Das Lösen der Vorwärtskupplung ohne Geschwindigkeitsabnahme des Ruinpfes gestattet es dent Propelleircbrehinoinent. bis auf 0 abzufallen, und es der Drehzahl, bis auf +135 Propellerumdrehungen abzufallen. Zu diesem Zeitpunkt wird, wenn der eine Drehmomentwandler, der hier gezeigt ist, mit öl gefüllt wird und die Drosselstellung der Maschine bis auf Leerlauf abgesenkt wird, ein Verzögerungsdrehmoment von ungefähr 678.000 Ma (500.000 ft.lbs) (Punkt R) am Propeller erzeugt, während das Pumpenrad—Drehmoment, welches zurück auf die sich im Leerlauf befindende Gasturbinenmaschine einwirkt, praktisch Null ist. Deshalb kann dieser Punkt mühelos durch die Maschine ohne irgendeine nennenswerte Aufnahmebelastung gehalten werden. Dieses Drehmoment selbst wird dem Propeller bis auf ungefähr 118 min verlangsamen. Wenn diese Lage für einen kurzen Zeitraum gehalten wird, dann werden die

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Propellerdrehzahlen., die langsamer sind als üblich, die Rumpfgeschwindigkeit auf weniger als 100 % verringern. Wenn wir davon ausgehen, daß dieser Zustand für keine längere Zeit beibehalten wird, als es erforderlich ist, um 75 % der Rumpfgef bwindigkeit zu erreichen, dann kann durch Vergrößern äei Maschinen-Drosselstellung zum Erreichen einer Pumpenläufi™arehzahl von 1600 min das negative Turbinendrebjn->Hifent des Drehmomentwandiers den hohen Punkt überschreite**, der bei etwa 50 Propellerumdrehungen in der 75%-Geschwindigkeitskurve des Rumpfes auftritt (Punkt S). Dieses Drehmomentwandler-Drehmoment wird deshalb dem Pro peller bis auf 0 min verlangsamen und schließlich eine negative Propellerdrehzahl selbst ohne Änderung in der Rumpfgeschwindigkeit von näherungsweise minus 35 rain" erreichen (Punkt T). .Weitere Erhöhungen der negativen Propeilerdrehzahl können dadurch erzielt werden, daß man lediglich die gesteuerte Drehzahl der Maschine bis auf volle Drehzahl und somit 1925 min am Pumpenrad des Drehmomentwandlers anhebt. ·

Die erneute Untersuchung der Fig. 22 zeigt, daß die Last an der i&schdrie während dieses Umkehrungsübergangs von einem kleinsten Wert von 37.3 bis 74-6 KW bei einer Gasturbinendrehzahl von 1.000 bis 1.200 min bis zu einem Höchstwert von 4474,2 KW bei einer Gasturbinendrehzahl von 3600 min" reicht. Da es sich hierbei um einen derart kleinen Teil der Leistung der Gasturbine handelt, wird sie mühelos gemäß einem vorgeplanten, genau festgelegten Verlauf beschleunigt, da dieser Übergang vernachlässigt wird, nnd steuert oder wählt das tatsächliche Drehmoment aus dem Turbinenrad und somit das Drehmoment zur Richtungsumkehr des Propellers.

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Ist der Drehomentwandler erst einmal mit Strömungsmittel gefüllt/ dann geht der Propeller von· +135 min" bis auf 0 und Weiter bis auf minus 92 min¹bei einer beliebigen Drehzahl bzi*. Rate über, die von der Bedienungsperson für die Drosselung gewählt wird. Diese gegenwärtige Anordnung weist somit die Fähigkeit auf, die Richtungsumkehr des Propellers rascher vorzunehmen, als das bisher möglich war. Es ist auch wesentlich, zu vermerken, daß diese Geschwindigkeit des Richtungswechsels durch eine Änderung der Drosselrate bzw. Drosselungsgeschwindigkeit wunschgemäß und in einem kontinuierlichen Prozess vorgeplant werden kann. Der Propeller geht aus der positiven Drehung bis auf Null und weiter bis zur negativen Drehung ohne irgendwelche gesonderten, stufenweisen Änderungen über. Der Dauerbetrieb des Fahrzeuges in der Rückwärtsrichtung wird eintreten, wenn die Pumpenläufer-Drehzahlen bis zu 1925 min¹ erreicht haben und der Rumpf rückwärts fährt, wie dies an der Stelle U in Fig. 24 gezeigt ist. Dieser spezielle Punkt tritt bei einem Wandlerbetrieb mit 81 % Wirkungsgrad sowie bei einem Drehzahlverhältnxs von + 0,63 auf. Der Wandler nimmt an diesem Punkt lediglich 4474,2 KW aus der potentiellen Leistungsfähigkeit einer einzigen Maschine mit 15.300 KW auf (der Hälfte von 30.690 KW).

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Claims

PATENTANWÄLTE TWIIT DISC, HfCOEPCSÄÜÜED 1328 Bacine Street, Kacine, Wisconsin 53^02, USA H. KINKELDEY W. STOCKMAlR DR-ING. ■ Ae= (CBiJH>5 K. SCHUMANN DR HSl MKC - DSL-B-WS. P. H. JAKOB EXR--ING. G. BE2OLD 8 MÜNCHEN MAXIMIUANSTRASSE A3 June 1980 P 15 SCHIFFS-ANTRIEBS-KRÄFTÜBERTRAGÜNG MIT EINEM DREHMOMENTWANDLER ZUM RÜCKWÄRTSANTRIEB EINES PROPELLER? MJT FESTLIEGENDER STEIGUNG. PAIESTASSPEÜCE

1. Antriebs-Kraftübertragung für einen Schiffspropeller mit festliegender Steigung, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

- ein Hauptantrieb (PM),

- ein Propeller (1) mit festliegender Steigung, der wahlweise in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung drehbar ist,

- eine ausrückbare Einrichtung (C; TC 2) zwischen dem Hauptantrieb und dem Propeller,

- ein iiyuiäuliisuiitii' ΰχβΐΊΠΊΰΐΰβΓΐί-νν'3Γΐυ.1βΙΓ (TC/ , der 5βϊΠ Typ

nach einstufig ist und ein festliegendes Gehäuse aufweist, sowie zwischen dem Hauptantrieb und dem Propeller angeschlossen ist,
der Drehmomentwandler weist einen wirksamen und einen un-

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wirksamen Betriebszustand auf,

- die ausrückbare Einrichtung überträgt die Antriebsleistung vom Hauptantrieb auf den Propeller in Vorwärtsrichtung,
wenn die ausrückbare Einrichtung eingerückt ist und der
Drehmomentwandler si "h in seinem unwirksamen Zustand befindet, und

- der Drehmomentwa^-* L^r treibt den Propeller in Rückwärtsrichtung an - -_\=nn die ausrückbare Einrichtung ausgerückt
ist und dar drehmomentwandler sich in seiner wirksamen
Stellung befindet.

2. Kraftübertragung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentwandler (TC) dem Typ angehört, der einen Stator (S) auf der einen Seite seines torusförmigen Weges sowie einen Pumpenläufer (I) und eine Turbine (T) aufweise, die beide an jener Seite des torusförmigen Weges angeordnet sind, welche der genannten einen Seite gegenüberliegt, und daß die Turbine ferner radial außerhalb des Pumpenläufers angeordnet
ist.

3. Kraftübertragung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Richtungsumkehrmechanismus (12; R) zwischen dem Hauptantrieb (PM) und dem Drehmomentwandler (TC).

4. Kraftübertragung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtungsumkehrmechanismus eine Strömungsumkehrschaufel (R) im Drehmomentwandler(TC; RTC ) ist.

5. Kraftübertragung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtungsumkehrmechanismus eine Getriebeeinriohtung (12) ist.

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6. Kraftübertragung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Richtungsumkehrmechanismus (12; R) zwischen dem Hauptantrieb (PM) und dem Drehmomentwandler (TC) -

7. Kraftübertragung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ider Richtungsumkehrmechanismus eine Strömungsumkehrschaufel (R) im Drehmomentwandler (TC; RTC,) ist.

8- Kraftübertragung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtungsumkehrmechanismus eine Getriebeeinrichtung (12) ist.

9. Antriebs-Kraftübertragung für einen Schiffspropeller mit festliegender Steigung, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

- ein Hauptantrieb (PM),

- eine Getriebeeinrichtung (3, 4, 5) welche zwischen dem Hauptantrieb und dem Propeller zu dessen Drehung angeschlossen ist, und

- eine ausrückbare Einrichtung (C) zwischen dem Hauptantrieb und der Getriebeeinrichtung zum Antreiben des Propellers in Vorwärtsrichtung, wenn die ausrückbare Einrichtung eingerückt ist,

- ein hydraulischer Drehmomentwandler (TC), der dem Typ nach einstufig ist und ein festliegendes Gehäuse aufweist, zwischen dem Hauptantrieb und der Getriebeein— richtung angeschlossen ist und zum Antrieb des Propellers in der Rückwärtsrichtung vorgesehen ist, wenn die ausrückbare Einrichtung ausgerückt ist.

10. Kraftübertragung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen Richtungsumkehrmechanismus (12; R) zwischen dem Hauptantrieb (PM) und dem Drehmomentwandler (TC).

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11. Kraftübertragung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtungsumkehrmechanismus eine StrÖmungsumköhrschaufel (R) im Drehmomentwandler (TC; RTC,) ist.'

12. Kraftübertragung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtungsumkehrmechanismus eine Getriebeeinrichtung (12) ist.

13. Antriebs-Kraftübertragung für einen Schiffspropeller mit festliegender Steigung, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

- ein Hauptantrieb (PM),

- eine Getriebeeinrichtung (3, 4, 5), welche zwischen dem Hauptantrieb und dem Propeller zu dessen Drehung angeschlossen ist,

- eine modulierbare Reibungskupplung (C) zwischen dem Hauptantrieb und der Getriebeeinrichtung zum Antreiben des Propellers in der Vorwärtsrichtung, wenn die Kupplung eingerückt ist,

- ein hydraulischer Drehmomentwandler (TC), der dem Typ nach einstufig ist und ein festliegendes Gehäuse aufweist, sowie zwischen dem Hauptantrieb und der Getriebeeinrichtung angeschlossen ist,

- ein Umkehrmechanismus zwischen dem Hauptantrieb und dem Drehmomentwandler, und

- der Drehmomentwandler treibt den Propeller in der Rückwärtsrichtung, wenn die Kupplung ausgerückt ist.

14. Kraftübertragung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtungsumkehrmechanismus eine Strömungsumkehrschaufel (R) im Drehmomentwandler (TC; RTC,) ist.

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15. Kraftübertragung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, darf der Richtungsumkehrmechanismus eine Getriebeeinrichtung (12) ist.

16. Antriebs- Kraftübertragung für einen Schiffspropeller mit festliegender Steigung, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

- ein Hauptantrieb (PM),

- eine Getriebeeinrichtung {3, 4, 5), welche zwischen dem Hauptantrieb und dem Propeller zu dessen Drehung angeschlossen ist,

- eine ausrückbare Einrichtung (C) zwischen dem Hauptantrieb und der Getriebeeinrichtung zum Antreiben des Propellers in der Vorwärtsrichtung, wenn die ausrückbare Einrichtung eingerückt ist,

- ein hydraulischer Drehmomentwandler (TC), der dem Typ nach einstufig ist und ein festliegendes Gehäuse aufweist, sowie einen Stator (S) an der einen Seite seines torüsförmigen Weges und einen Pumpenläufer (I) und einen Turbinenläufer ίΤ) aufweist, welche an jener Seite des torosförmigen Wegens angeordnet sind, die der genannten einen Seite gegenüberliegt,

- die Turbine ist radial außerhalb des Pumpenläufers angeordnet ,

- der Wandler ist zwischen dem Hauptantrieb und der Getriebeeinrichtung angeschlossen,

- der Hauptantrieb ist mit dem Pumpenläufer zu dessen Antrieb verbunden,

- die Turbine ist mit der Getriebeeinrichtung verbunden, und

- der Wandler treibt den Propeller in der Rückwärtsrichtung an, wenn die ausrückbare Einrichtung ausgerückt ist.

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17. Kraftübertragung nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch einen Richtungsumkehrmechanismus (12; R) zwischen dem Hauptantrieb (PM) und dem Drehmomentwandler (TC)·

18. Kraftübertragung nach Anspruch 17/ dadurch gekennzeichnet, daß der Richtungsumkehrraechanismus eine Strömungsumkehrschaufel (R) im Drehmomentwandler (TC) ist und zwischen dem !Pumpenläufer (I) und der Turbine (T) angeordnet ist.

19. Kraftübertragung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtungsumkehrmechanismus eine Getriebeeinrichtung (12) ist.

20. Antriebs-Kraftübertragung für einen Schiffspropeller mit festliegender Steigung, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- einen Hauptantrieb (PM) mit einer Kraftausgangswelle (8), die sich hiervon erstreckt,

- ein Propeller (1) mit festliegender Steigung, der wahl-' weise in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung drehuar ist,

- eine ausrückbare Einrichtung (C), welche in Verbindung mit der Ausgangswelle bringbar ist und zwischen dem Hauptantrieb und dem Propeller angeordnet ist,

f. - eine zweite Welle (34), die parallel zur Kraftaus-H gangswelle angeordnet ist,

|| - ein Richtungs-ümkehrzahnrad (e') , das an der zweiten ■§ Welle frei drehbar gelagert ist, — ein hydraulischer Drehmomentwandler (TC), der dem Typ nach einstufig ist und ein festliegendes Gehäuse aufweist und welcher an der zweiten Welle angebracht ist, S - dais Richtungsumkehr zahnrad ist mit dem Drehmoment- ψ wandler zur Kraftübertragung auf diesen übertragen, »j — die zweite Welle ist mit dem Ausgang des Drehmoment— Wandlers verbunden und von diesem angetrieben,

- ein Getriebemechanismus (d¹, e') zwischen der zweiten

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Welle und dem Propeller, wobei der Drehomentwandler |

den Propeller in Rückwärtsrichtung durch die zweite I

Welle und den Getriebemechanismus antreibt, wenn die j

ausrückbare Einrichtung ausgerückt ist, I

— der Drehmomentwandler weist einen wirksamen und einen |

f unwirksamen Betriebszustand auf,

- die ausrückbare Einrichtung stellt die Kraftübertragung vom Hauptantrieb auf den Propeller in Vorwärtsrichtung

her, wenn die ausrückbare Einrichtung eingerückt ist |

und sich der Drehmomentwandler in seinem unwirksamen Be- ί

triebszustand befindet (Fig. 6, 7). j

21. Kraftübertragung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich- \

net, daß der Drehmomentwandler (TC) ferner <?em Typ nach einen \-

Stator (S) an der einen Seite seines torusförmigen Weges so- L wie einen Pumpenläufer (I) und eine Turbine (T) aufweist, die

beide an jener Seite des torusförmigen Wegens angeordnet sind, f

die der genannten einen Seite gegenüberliegt, daß die Turbine |

ferner radial außerhalb des Pumpenläufers angeordnet ist, |_t

und daß das Richtungsumkehrzahnrad (e') mit dem Pumpenläufer f

und die zweite Welle (34) mit der Turbine verbunden ist. i

22. Antriebs-Kraftübertragung für einen Schiffspropeller a

mit festliegender Steigung, gekennzeichnet durch die folgen- |

den Merkmale: |

- einen Hauptantrieb (PM), !

- ein Propeller (1) mit festliegender Steigung, der § wahlweise in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung dreh- f bar ist, f

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zwischen dem Hauptantrieb und dem Propeller zu dessen t Drehung angeschlossen ist,

sine ausrückbare Einrichtung (C) zwischen dem Hauptan- h

trieb und der Getriebeeinrichtung zum Antreiben des f

Propellers in der Vorwärtsrichtung, wenn die ausrück- J

I- - β - f

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rückbare Einrichtung eingerückt ist,

- ein Richtungsumkehrmechanismus {50} , der vom Hauptantrieb angetrieben ist,

- ein hydraulischer Drehmomentwandler CTTC) , der dem Typ nach einstufig ist und ein festliegendes Gehäuse aufweist, und der an der Ausgangsseite des Richtungsumkehrmechanismus angeschlossen und von diesem angetrieben ist, und

- der Ausgang des Wandlers ist mit der Getriebeeinrichtung zum Antreiben des Propellers in der Rückwärtsrichtung verbunden, wenn die ausrückbare Einrichtung ausgerückt ist (Fig. 8, 9) .

23. Kraftübertragung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Richtungsumkehrmechanismus ein Planetengetriebemechanismus (50) ist.

24. Kraftübertragung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehmomentwandler (TC) dem Typ nach einen Stator (S) an einer Seite seines torusförmigen Weges sowie einen Pumpenläufer (I) und eine Turbine (T) aufweist, die beide an jener Seite des torusförmigen Weges angeordnet, sind, welche der genannten einen Seite gegenüberliegt, daß die Turbine ferner radial außerhalb vom Pumpenläufer angeordnet ist, und daß der Richtungsumkehrmechanismus (50) mit dem Pumpenläufer und die Turbine mit der Getriebeeinrichtung (3, 51, 54 bis 57) verbunden ist.

25. Antriebs-Kraftübertragung für einen Schiffspropeller mit festliegender Steigung, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

- einen Hauptantrieb (PM) mit einer Kraftausgangswelle (8),

- eine Getriebeeinrichtung (3, 51, 53 bis 56), die den Hauptantrieb mit dem Propeller zu dessen Drehung verbindet,

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- eine ausrückbare Kupplung (CD, die mit der Hauptantriebswelle und auch mit der Getriebeeinrichtung zum Antrieb des Propellers in der Vorwärtsrichtung verbindbar ist, wenn die ausrückbare Kupplung eingerückt ist,

- ein hydraulischer Drehmomentwandler (ETC) mit wirksamer und unwirksamer Betriebsart, der dem Typ nach einstufig ist und ein festes Gehäuse aufweist, und der einen Stator (S) an der einen Seite seines torusförmigen Weges sowie einen Pumpenläufer (I) und eine Turbine (T) aufweist, welche beide an jener Seite des torusförmigen Weges angeordnet sind, die der genannten einen Seite gegenüberliegt,

- die Turbine ist femer radial außerhalb vom Pumpenläufer angeordnet,

- eine Strömungsumkehrschaufel (R) im Drehmomentwandler, die zwischen dem Pumpenläufer und der Turbine angeordnet ist, um die Richtr-ng der Drehmomentwandel turbine umzukehren ,

- der Wandler-Pumpenläufer ist mit der Hauptantriebswelle verbunden und hierdurch angetrieben, und

- die Drehmomentwandlerturbine ist mit der Getriebeeinrichtung verbunden und treibt hierdurch den Propeller in der Rückviärtsrichtung an,- wenn die ausrückbare Kupplung ausgerückt ist (Fig. 10, 10 A).

26. Kraftübertragung nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

- ein zweiter Drehmomentwandler (TC), der eine wirksame und eine unwirksame Betriebsart aufweist,

- der zweite Drehmomentwandler weist einen Pumpenläufer (I) auf, der an der Welle (8) befestigt ist und hiervon angetrieben ist,

- der zweite Wandler umfaßt eine Turbine (T), die mit der Kupplung (C 1) verbunden ist, wobei entweder die Kupplung oder der zweite Wandler (RTC) wahlweise den Propeller (1)

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durch die Getriebeeinrichtung (3, 51, 53 bis 56) antreiben kann_# wenn der ersterwähnte Drehmomentwandler (RTC) sich in der unwirksamen Betriebsart befindet.

27. Kraftübertragung ^r-a.ch Anspruch 22, gekennzeichnet durch die folgenden Merkme?. 3-

- ein zweiter Dr<=Tum_;irientwandler (TC 2) , der eine wirksame und eine ur viirksame Betriebsart aufweist,

- der zweite Drehmomentwandler weist auch eine Turbine (T) auf, welche mit der Kupplung (c) verbunden ist,wobei entweder die Kupplung oder der zweite Wandler wahlweise den Propeller (1) durch die Getriebeeinrichtung (3, 4, 5) antreiben kann, wenn der ersterwähnte Drehmomentwandler sich in der unwirksamen Betriebsart befindet.

28. Kraftübertragung nach Anspruch 24, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

- ein zweiter Drehmomentwandler (TC 2), der eine wirksame und eine unwirksame Betriebsart aufweist,

= der zweite Brehiüoinentv?andler weist einen Pumpenläufer {1} auf, der an der ilelle (8) befestigt ist und hiervon angetrieben ist,

- der zweite Drehmomentwandler weist auch eine Turbine (T) auf, welche mit der Kupplung (c) verbunden .1st,wobei entweder die Kupplung oder der zweite Wandler wahlweise den Propeller (1) durch die Getriebeeinrichtung (3, 4, 5) antreiben kann, wenn der ersterwähnte Drehmomentwandler sich in der unwirksamen Betriebsart befindet.

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